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关键词：3D打印材料 纤维素

纤维素作为3D打印技术重要材料之一，但是将其加工成具有复杂结构和高纤维素含量的结构仍然十分困难，这极大地限制了纤维素基合成材料的使用，同时也无法实现木材等天然材料中纤维素结构的有序排列和优异的机械性能。

苏黎世联邦理工学院A.R. Studart教授课题组将3D打印技术与湿法致密化工艺相结合，极大提高了材料中纤维素的浓度，3D打印复合材料显示出了高度有序的微观结构和显著增强的机械性能，其性能明显高于已报道的3D打印纤维素基材料。

复合材料的制备过程研究人员采用两步法来制备具有高纳米纤维浓度的复杂结构复合材料：首先打印具有高度有序微观结构的纤维素支架，随后是通过溶剂置换过程对打印支架进行湿致密化图1）。所打印的油墨由纤维素纳米晶与纤维素两部分组成，研究人员引入尽可能高的纤维素纳米晶来实现打印支架中纤维素的浓度最大化，挤出过程则使得纤维素纳米晶定向排列（图1A）；随后，将打印物体浸入选定成分的溶剂浴中，使纤维素支架致密化（图1B），当溶池中的液体是纤维素的不良溶剂时，会导致纤维素之间相互吸引，实现致密化（图1C）。

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